Java concurrency之AtomicReference原子类_动力节点Java学院整理

AtomicReference介绍和函数列表

AtomicReference是作用是对"对象"进行原子操作。

AtomicReference函数列表

// 使用 null 初始值创建新的 AtomicReference。
AtomicReference()
// 使用给定的初始值创建新的 AtomicReference。
AtomicReference(V initialValue)
// 如果当前值 == 预期值，则以原子方式将该值设置为给定的更新值。
boolean compareAndSet(V expect, V update)
// 获取当前值。
V get()
// 以原子方式设置为给定值，并返回旧值。
V getAndSet(V newValue)
// 最终设置为给定值。
void lazySet(V newValue)
// 设置为给定值。
void set(V newValue)
// 返回当前值的字符串表示形式。
String toString()
// 如果当前值 == 预期值，则以原子方式将该值设置为给定的更新值。
boolean weakCompareAndSet(V expect, V update)

AtomicReference源码分析(基于JDK1.7.0_40)

在JDK1.7.0_40中AtomicReference.java的源码如下：

public class AtomicReference<V> implements java.io.Serializable {
  private static final long serialVersionUID = -1848883965231344442L;
  // 获取Unsafe对象，Unsafe的作用是提供CAS操作
  private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
  private static final long valueOffset;
  static {
   try {
    valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
      (AtomicReference.class.getDeclaredField("value"));
   } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
  }
  // volatile类型
  private volatile V value;
  public AtomicReference(V initialValue) {
    value = initialValue;
  }
  public AtomicReference() {
  }
  public final V get() {
    return value;
  }
  public final void set(V newValue) {
    value = newValue;
  }
  public final void lazySet(V newValue) {
    unsafe.putOrderedObject(this, valueOffset, newValue);
  }
  public final boolean compareAndSet(V expect, V update) {
    return unsafe.compareAndSwapObject(this, valueOffset, expect, update);
  }
  public final boolean weakCompareAndSet(V expect, V update) {
    return unsafe.compareAndSwapObject(this, valueOffset, expect, update);
  }
  public final V getAndSet(V newValue) {
    while (true) {
      V x = get();
      if (compareAndSet(x, newValue))
        return x;
    }
  }
  public String toString() {
    return String.valueOf(get());
  }
}

说明：

AtomicReference的源码比较简单。它是通过"volatile"和"Unsafe提供的CAS函数实现"原子操作。

(01) value是volatile类型。这保证了：当某线程修改value的值时，其他线程看到的value值都是最新的value值，即修改之后的volatile的值。

(02) 通过CAS设置value。这保证了：当某线程池通过CAS函数(如compareAndSet函数)设置value时，它的操作是原子的，即线程在操作value时不会被中断。

AtomicReference示例

// AtomicReferenceTest.java的源码

import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;
public class AtomicReferenceTest {
  public static void main(String[] args){
    // 创建两个Person对象，它们的id分别是101和102。
    Person p1 = new Person(101);
    Person p2 = new Person(102);
    // 新建AtomicReference对象，初始化它的值为p1对象
    AtomicReference ar = new AtomicReference(p1);
    // 通过CAS设置ar。如果ar的值为p1的话，则将其设置为p2。
    ar.compareAndSet(p1, p2);
    Person p3 = (Person)ar.get();
    System.out.println("p3 is "+p3);
    System.out.println("p3.equals(p1)="+p3.equals(p1));
  }
}
class Person {
  volatile long id;
  public Person(long id) {
    this.id = id;
  }
  public String toString() {
    return "id:"+id;
  }
}

运行结果：

p3 is id:102
p3.equals(p1)=false

结果说明：

新建AtomicReference对象ar时，将它初始化为p1。

紧接着，通过CAS函数对它进行设置。如果ar的值为p1的话，则将其设置为p2。

最后，获取ar对应的对象，并打印结果。p3.equals(p1)的结果为false，这是因为Person并没有覆盖equals()方法，而是采用继承自Object.java的equals()方法；而Object.java中的equals()实际上是调用"=="去比较两个对象，即比较两个对象的地址是否相等。